[发明专利]开关电源及其控制电路

说明书

本申请公开了一种开关电源的控制电路，包括：退磁检测模块，根据电压反馈信号获得开关电源的退磁时间；控制模块，根据退磁时间、时钟信号以及开关管的驱动信号分时输出电流峰值信号和斜坡信号，在开关管导通期间输出电流峰值信号；在开关管关断期间输出斜坡信号；导通信号产生模块，对电压反馈信号进行采样保持得到第一采样信号，根据第一采样信号与基准电压产生误差信号以及根据误差信号和斜坡信号产生导通信号；关断信号产生模块，根据电流采样信号和电流峰值信号产生关断信号。本申请通过数字控制模块和数模转换器实现恒压输出以及产生复杂的斜坡信号，该斜坡信号具有多个下降斜率。

技术领域

本发明涉及开关电源技术领域，具体地，涉及一种开关电源及其控制电路。

背景技术

原边控制的开关电源可以采用变压器的辅助绕组获得与输出电压相关的反馈信号，因而可以节省用于将反馈信号从副边反馈至原边的光耦及精密电压源等电子元件，简化信号反馈路径。原边控制的开关电源容易形成模块化和小型化的集成电路，已经广泛地用于手机、平板电脑和便携式媒体播放器等电子数码产品的各种充电电源中，以及用于驱动发光二极管(LED)的供电电源中。

然而，现有的开关电源控制过程中，将辅助绕组采样的信号通过误差放大器放大，然后采用模拟控制技术对频率和电流峰值进行控制，存在着控制电路复杂、补偿元器件面积太大、元器件数量多以及控制电路只能针对特定环路等缺点，不利于开关电源的小型化和集成化应用。

发明内容

鉴于上述内容，本发明的目的在于提供一种开关电源及其控制电路，将数字控制和模拟控制结合到一起，优化控制方式，实现性能和成本优化。

根据本发明的第一方面，提供一种开关电源的控制电路，包括：退磁检测模块，根据表征输出电压的电压反馈信号获得开关电源的退磁时间；控制模块，根据所述退磁时间、时钟信号以及开关管的驱动信号分时输出电流峰值信号和斜坡信号，在开关管导通期间，所述控制模块输出所述电流峰值信号；在开关管关断期间，所述控制模块输出所述斜坡信号；导通信号产生模块，对所述电压反馈信号进行采样保持得到第一采样信号，根据所述第一采样信号与基准电压产生误差信号，以及根据所述误差信号和所述斜坡信号产生导通信号；关断信号产生模块，根据表征流经开关管电流的电流采样信号和所述电流峰值信号产生关断信号。

优选地，在开关管关断期间，所述斜坡信号至少具有一段斜率。

优选地，在开关管关断期间，所述斜坡信号包括多段斜率，其中，所述斜坡信号从初始电压或预设电压以不同的斜率下降形成多段斜率；所述斜坡信号向上翻折至预设电压形成折叠斜率。

优选地，所述斜坡信号在第一段斜率和所述折叠斜率之间存在多段过渡斜率。

优选地，所述开关电源的开关频率至少包括最大开关频率、折叠频率以及中间频率，其中，最大开关频率为开关电源的最高开关频率，折叠频率为所述斜坡信号向上翻折至预设电压时对应的开关频率，中间频率在最大开关频率和折叠频率之间。

优选地，所述控制模块为数字控制模块，采用数字控制方式分时产生所述斜坡信号和所述电流峰值信号。

优选地，所述控制模块包括：数字控制单元，根据所述退磁时间、时钟信号以及开关管的驱动信号分时输出数字斜坡信号和数字电流峰值信号；数模转换器，对所述数字斜坡信号和所述数字电流峰值信号进行数模转换以分时输出所述斜坡信号和所述电流峰值信号。

优选地，所述控制电路还包括：阈值切换模块，接收第一阈值电压和第二阈值电压，并根据切换信号输出第一阈值电压或第二阈值电压作为所述基准电压。

优选地，所述控制电路还包括：第三比较器，与所述控制模块连接，根据所述斜坡信号与参考电压产生所述切换信号。